JP2011156649A - グリッパ装置およびそのストローク量変更方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ツールチェンジャーや爪開閉以外のアクチュエータが不要で、グリッパの大きさが小型であり、把持位置の微調整が可能なハンド装置を提供する。
【解決手段】ワークを把持するチャック爪部と、前記チャック爪部を含み、前記チャック爪部の開閉方向と同方向に移動するスライダ部と、アクチュエータを備え、前記アクチュエータによって前記スライダ部と同方向に開閉動作するグリッパ本体と、前記スライダ部と前記グリッパ本体とを引っ張るように付勢するバネと、前記スライダ部に形成され前記グリッパ本体の突起形状の爪部分が嵌合する複数個の穴と、を備え、前記バネが伸びた状態にあるとき前記グリッパ本体を開閉させ、前記グリッパ本体の前記爪部分と前記穴との嵌合位置を変更するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、組立作業やハンドリング作業を行うロボットに装着されてワークを把持するグリッパ装置に関する。更に詳述すると、本発明はワークを把持する部分のストローク量の変更が可能なグリッパ装置及び方法に関する。

組立作業やハンドリング作業のロボット化で使用するグリッパには、一般的にエア駆動と電動駆動のものがある。特に、組立作業等で多品種のワークを把持する必要がある場合は、把持力とストローク量とワークに合わせた位置調整が必要となる。これは、多品種のワークを把持する場合には、１品１品ワークの幅を変更しないといけない場合よりも、特定期間同一ワークが流れた後に別のワークの特定期間流れる場合の方が多いため、切替る段取り替えの短時間にワークに合わせた位置調整が必要となる。
エア駆動では、電動駆動に比べて把持力も大きく、個々のグリッパのストローク量が小さい場合でもツールチェンジャーでグリッパ毎交換してワークに合わせてストローク量を大きくし易い。しかし、エア駆動では細かな位置制御ができず、ワークと干渉しそうな場合にハンドを少し開いて引き抜く動作ができない。また、ツールチェンジャーや複数のグリッパ分だけコストがかかっていた。
一方、電動駆動では、ボールネジやラックピニオン等のメカ変更でストローク量を自由に伸ばせる。また、エンコーダ等のセンサを用いることで、細かな位置制御ができ、ワークと干渉する場合にはハンドを少し開いて引き抜く動作等ができる。また、電動駆動では、細かな位置制御ができるが、必要なストローク量に合わせてメカを含めてグリッパ自体を作る必要があり、コストがかかっていた。
そこで、例えば、特許文献１（図９）のように、ツールチェンジャーを用いずに複数のハンドストロークに対応する方法として、ロボットの先端に付けたタレット装置で複数のハンドを交換する例がある。
また、特許文献２のように、外部に設けたチャック爪の着脱装置のアクチュエータにより、チャック爪部分を自動的に交換する例がある。
また、特許文献３のように、グリッパ上に配置した電動モータで拘束することで、エア式グリッパのストローク量を変更する例がある。
また、特許文献４のように、径違いのワークを把持するために、カム式装置で中間位置から閉位置までの爪の平行移動するストロークを大きく取る例がある。

特開平５−３０１１８９号公報（第２頁、図１） 特開平５−０３８６９１号公報（第３頁、図１） 特開平６−２４６６７１号公報（第３頁、図１） 特開２００５−１５３１２３号公報（第５頁、図１）

しかしながら、特許文献１については、タレット装置が大きく、組立作業などで対象物や周辺機器と干渉するという問題があった。また、タレット装置によって、ロボットの可搬重量が大きくなるという問題もあった。
また、特許文献２については、ワーク毎にチャック爪着脱用装置が必要であるという問題があった。更に、着脱装置毎にアクチュエータが必要であるため、コストが高くなるという問題があった。
また、特許文献３については、ストロークを変更するためのアクチュエータが必要で、そのアクチュエータをグリッパに搭載するために、グリッパが大型化し、コストが高くなるという問題があった。
また、特許文献４については、ワークと干渉しそうな場合にチャック爪を少し開いて引き抜く等の動作ができない問題が解決できていない。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ツールチェンジャーや爪開閉以外のアクチュエータが不要で、グリッパの大きさが小型であり、把持位置の微調整が可能なハンド装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、ロボットの手先に搭載してハンドリング作業を行うグリッパ装置において、ワークを把持するチャック爪部と、前記チャック爪部を含み、前記チャック爪部の開閉方向と同方向に移動するスライダ部と、アクチュエータを備え、前記アクチュエータによって前記スライダ部と同方向に開閉動作するグリッパ本体と、前記スライダ部と前記グリッパ本体とを引っ張るように付勢するバネと、前記スライダ部に形成され前記グリッパ本体の突起形状の爪部分が嵌合する複数個の穴と、を備え、前記バネが伸びた状態にあるとき前記グリッパ本体を開閉させ、前記グリッパ本体の前記爪部分と前記穴との嵌合位置を変更すること、を特徴とするグリッパ装置とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記アクチュエータは位置検出器付きの電動式であることを特徴とする請求項１記載のグリッパ装置とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記アクチュエータはエア式であることを特徴とする請求項１記載のグリッパ装置とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記スライダ部の外周部分に凸部の部材を備え、前記凸部の部分を介して前記ストローク変更治具と前記スライダ部とを係合させることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のグリッパ装置とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記チャック爪部の側面に凹部を設けることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のグリッパ装置とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記スライダ部と、前記グリッパ本体又は前記グリッパ本体を覆うカバーに、それぞれ位置決め用の嵌合部があることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のグリッパ装置とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記スライダ部と前記グリッパ本体とを引っ張るように付勢するバネと、前記グリッパ本体の突起形状の爪と、前記スライダ部の後端にある複数個の穴と、の代わりに、前記グリッパ本体の棒形状の爪と、前記スライダ部の上端に複数個の溝と、前記スライダ部と前記グリッパ本体とが離れるように付勢するバネと、を設けることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載のグリッパ装置とする。
また、請求項８に記載の発明は、ワークを把持するチャック爪部と、前記チャック爪部を含み、前記チャック爪部の開閉方向と同方向に移動するスライダ部と、アクチュエータを備え、前記アクチュエータによって前記スライダ部と同方向に開閉動作するグリッパ本体と、前記スライダ部と前記グリッパ本体とを引っ張るように付勢するバネと、前記スライダ部に形成され前記グリッパ本体の突起形状の爪部分が嵌合する複数個の穴と、を備えたグリッパ装置を手先に備えたロボットにおけるグリッパ装置のストローク変更方法であって、（１）前記ロボットの動作範囲に設けた突起部に前記スライダ部を引っ掛けて、前記ロボット動作によって前記グリッパ本体を前記スライダ部に対して持上げ、（２）前記グリッパ本体の前記突起形状の爪を予め設定された位置へ移動させ、（３）前記ロボット動作によって前記スライダ部の持上げを止め、前記スライダ部の前記穴のうち、当初とは別の穴に前記グリッパ本体側の前記突起形状の爪を嵌合させる、ことを特徴とするグリッパ装置のストローク変更方法とする。
また、請求項９に記載の発明は、ワークを把持するチャック爪部と、前記チャック爪部を含み、前記チャック爪部の開閉方向と同方向に移動するスライダ部と、アクチュエータを備え、前記アクチュエータによって前記スライダ部と同方向に開閉動作するグリッパ本体と、前記スライダ部と前記グリッパ本体とが離れるように付勢するバネと、前記スライダ部に形成され前記グリッパ本体の突起形状の爪部分が嵌合する複数個の係合溝と、を備えたグリッパ装置を手先に備えたロボットにおけるグリッパ装置のストローク変更方法であって、（１）前記グリッパ本体を前記スライダ部側に押し付けて、前記ロボット動作によって前記グリッパ本体と前記スライダ部を接近させ、（２）前記グリッパ本体側の前記爪部分を予め設定された位置へ移動させ、（３）前記ロボット動作によって前記グリッパ本体の押し付けを止め、前記スライダ部の複数個の係合溝のうち、当初とは別の溝に前記グリッパ本体側の前記爪部分を嵌合させる、ことを特徴とするグリッパ装置のストローク変更方法とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９におけるグリッパ装置のストローク変更方法において、前記（１）において前記グリッパ本体を前記スライダ部側に押し付ける際、前記ロボットの動作範囲に在る平坦面を利用すること、を特徴とするグリッパ装置のストローク変更方法とする。

請求項１に記載の発明によれば、ロボット動作でスライダ部を外部突起に引っ掛けて持上げて、グリッパ本体の爪を移動させ、スライダ部の持上げを止めてスライダ部の後端にある複数個の穴のうち、当初とは別の穴にグリッパ本体側の爪を嵌合してグリッパ装置のストローク量を変更することで、グリッパのストローク量は小さくても様々なストロークに対応できる。ツールチェンジャー等の周辺機器が不要という効果がある。
また、請求項２に記載の発明によれば、 アクチュエータを位置検出器付きの電動式とすることで、様々なストロークに対応しつつ、チャック爪の微小な位置決めができるという効果がある。
また、請求項３に記載の発明によれば、アクチュエータをエア式とすることで、様々なストロークに対応しつつ、安価にグリッパ装置を実現できるという効果がある。
また、請求項４に記載の発明によれば、スライダ部の外周部分に凸部の部材を備えることで、ストロークを変更する際にスライダ部の凸部を周辺機器に引っ掛けることが可能となるという効果がある。
また、請求項５に記載の発明によれば、チャック爪部の側面に凹部を設けることで、ストロークを変更する際にスライダ部を引っ掛けないので良く、スライダ部に凸部が不要でグリッパ装置自体を小型化できるという効果がある。
また、請求項６に記載の発明によれば、前記スライダ部と前記グリッパ本体又は前記グリッパ本体を覆うカバーにそれぞれ位置決め用の嵌合部を設けることで、対象物の把持時や把持後の爪開閉方向などへの位置ずれを無くす事ができるという効果がある。
また、請求項７に記載の発明によれば、前記グリッパ本体の突起形状の爪と前記スライダ部の後端にある複数個の穴の代わりに前記グリッパ本体の棒形状の爪と前記スライダ部の上端に複数個の溝を設けることで、グリッパを外部の突起に引っ掛けずに押し付けることでストロークを変更可能となり、より周辺機器の形状等の制約を受け難くなるという効果がある。
また、請求項８に記載の発明によれば、ロボット動作でスライダ部を外部突起に引っ掛けて持上げて、グリッパ本体の突起形状の爪を移動させ、スライダ部の持上げを止めてスライダ部の後端にある複数個の穴のうち、当初とは別の穴にグリッパ本体側の突起形状の爪を嵌合してグリッパ装置のストローク量を変更することで、グリッパのストローク量は小さくても様々なストロークに対応できる。ツールチェンジャー等の周辺機器が不要という効果がある。
また、請求項９に記載の発明によれば、ロボット動作でスライダ部を外部突起に押し付けて押し下げて、グリッパ本体の棒形状の爪を移動させ、スライダ部の押し付けを止めてスライダ部の上端にある複数個の溝のうち、当初とは別の溝にグリッパ本体側の棒形状の爪を嵌合してグリッパ装置のストローク量を変更することで、グリッパのストローク量は小さくても様々なストロークに対応できる。ツールチェンジャー等の周辺機器が不要という効果がある。また、スライダ部に突起が不要なため、グリッパ自体を小型化できる。
また、請求項１０に記載の発明によれば、ロボット動作でチャック爪部を外周辺機器の平坦面に押し付けて、グリッパ本体の棒形状の爪を移動させ、チャック爪部の押し下げを止めてスライダ部の上端にある複数個の溝のうち、当初とは別の溝にグリッパ本体側の棒形状の爪を嵌合してグリッパ装置のストローク量を変更することで、グリッパのストローク量は小さくても様々なストロークに対応できる。ツールチェンジャー等の周辺機器が不要という効果がある。また、スライダ部に突起が不要なためにグリッパ自体を小型化でき、周辺機器に特別な突起を設ける必要がない。

本発明の第１実施例におけるグリッパ装置の一部断面正面図 本発明の第１実施例におけるロボットの構成図 本発明の第１実施例におけるストローク変更の段取り替え過程を示す図 本発明の第２実施例におけるグリッパ装置の一部断面正面図 本発明の第２実施例におけるロボットの構成図 本発明の第３実施例におけるグリッパ装置の一部断面正面図 本発明の第３実施例におけるロボットの構成図 本発明の第３実施例におけるストローク変更の段取り替え過程を示す図 従来例の概略側面図

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。

（機器の構成）
図１は、本発明の第１実施例におけるグリッパ装置の一部断面正面図である。図において、１はグリッパ装置、２はロボットである。グリッパ装置１は、作業対象ワークを把持するためのチャック爪部１１、前記チャック爪部１１を含み前記チャック爪部の開閉方向と同方向に移動するスライダ部１２、アクチュエータを備えて前記アクチュエータによって前記スライダ部と同方向に開閉動作するグリッパ本体１３、前記スライダ部１２の内部を自由にスライドするスライド部分１４、前記スライド部分１４の底面で前記グリッパ本体１３の爪部分１３１が嵌合する複数個の嵌合穴１５（図では３個）、スライダ部１２とグリッパ本体１３を接続するバネ１６、前記グリッパ本体１３と前記ロボット２を接続するグリッパフランジ部１７、前記スライダ部の外周部分に凸部材１８、グリッパ本体カバー１９が設けられている。ここで、アクチュエータは位置検出器付きの電動式のハンドとする。
スライダ部１２の内部にある左右のスライド部分１４と左右のチャック爪部１１はそれぞれ固定されている。スライダ部１２とグリッパフランジ部１７はバネ１６を介して接続されている。グリッパ本体１３とグリッパ本体カバー１９は、それぞれグリッパフランジ部１７に固定されている。
ここで、バネ１６は作業対象ワークの重量程度では変形しないが、ロボットによる爪長さ方向の引張り力で爪部分１３１の長さ以上は変形する程度に硬いものを選択する。
図２にワークのハンドリング作業の例を示す。３はグリッパストローク変更治具、 ４は作業対象ワークである。グリッパストローク変更治具３は地面に固定してあり、作業対象ワーク４の近傍に配置する。
グリッパストローク変更治具３は内側に突起部３１がある２本の柱で構成されている。突起部３１の表面間の距離はグリッパ装置１のグリッパ本体カバー１９の幅よりも数ｍｍ広く、２本の柱間の距離は凸部材１８を含めたスライダ部１２の横幅よりも数ｍｍ広く取る。
作業対象ワーク４には横幅の大きさで３種類あり、小さいものから４１、４２、４３とする。作業内容としては、作業対象ワークの中から選択されたワーク（例えばワーク４１）をハンドリングする作業を一定量行い、上位からの指令により段取り替えをして別のワーク（例えばワーク４２）を一定量ハンドリングする作業を想定する。

（ストローク切り替えの説明）
上記グリッパ装置を用いたロボットシステムでハンドリング作業の段取り替えの過程を説明する。図３（ａ）に示すように、ワーク４２をハンドリングしていた状態からワーク４３への段取り替えを下記の（１）〜（５）の手順で行う。
ここで、図３（ａ）では、グリッパ本体１３の爪部分１３１はスライド部分１４の穴１５の中央部分に嵌っており、グリッパ本体１３は最大幅まで開いた状態を示し、穴１５はグリッパの外側から１５１〜１５３と定義し、図３（ａ）の状態でのスライド部分１４の穴１５の位置をそれぞれ線分Ａ〜Ｃで示す。図中の横向きの矢印は、位置検出器付きの電動式のハンドが持つストローク量を表しており、線分Ｂ〜Ｃ間を移動する。チャック爪部１１も同様のストローク量で、図３（ａ）ではストロークする位置が線分Ｂを跨ぐ位置である。また、ハンドは中心線に対して左右対称であるので、説明は片側だけであるが、動作は左右の爪とも同じ動作をする。

（１）ハンドを最大幅にセット
電動式ハンドが閉じた状態であれば、最大ストロークまで開く。

（２）グリッパ装置をグリッパストローク変更治具にセット
予め教示されたグリッパストローク変更治具３の位置までロボットを動作させて、グリッパストローク変更治具３の突起部３１にスライダ部１２の凸部材１８を下から押し当てる位置にグリッパ装置１を移動させる。

（３）グリッパ本体の上昇と爪移動
図３（ｂ）に示すように、ロボット動作によりグリッパ本体１３を上昇させることで、バネ１６が伸びた状態で、スライダ部１２を残したまま、グリッパ本体１３が持ち上がり、スライド部分１４の穴１５２（中央の穴）に嵌っていた爪部分１３１が抜ける。その後、電動式ハンド１３を最小ストロークまで閉じ、爪部分１３１を線分Ｃの位置まで移動させる。

（４）グリッパ本体の下降
図３（ｃ）に示すように、ロボット動作によりグリッパ本体１３を下降させることで、爪部分１３１がスライド部分１４の穴１５３（内側の穴）に嵌る。

（５）段取り完了
図３（ｄ）に示すように、 ロボット動作により、グリッパストローク変更治具３の位置からグリッパ装置１を外し、段取りを完了する。ここで、電動ハンドを最大ストロークまで開くことで、位置検出器付きの電動式のハンドが持つストローク量である図中の横向きの矢印は、線分Ｂ〜Ｃ間を移動することは同じであるが、チャック爪部１１も同様のストローク量のまま、図３（ｄ）ではストロークする位置が線分Ａを跨ぐ位置に変更されている。これによりワーク４３を把持できるようになる。

チャック爪部１１のストローク位置を逆に小さくする場合には、手順（１）で電動ハンドを最小ストロークまで閉じ、手順（２）から（３）で持上げた際に電動ハンドを最大ストロークまで開く。そうすることで、手順（４）でグリッパ本体１３を下ろした際に爪部分１３１は外側の穴に嵌ることになり、手順（５）ではチャック爪部１１のストロークする位置が内側に移動する。

本実施例では、スライド部分１４の穴１５の数は３個であったが、穴の数が２個以上であればストロークの変更ができ、穴の数が多いほどストロークする位置を大きくすることが可能である。
また、本実施例では、電動ハンドを最大又は最小ストロークする位置で段取り替えをしていたが、電動ハンドに位置検出器を搭載していればこの位置以外でも可能である。
また、本実施例では、電動ハンドをアクチュエータとしたが、エアハンドを用いることで微小な開き幅の調整はできないが、低コストにストローク量を伸ばすことが可能となる。
また、グリッパストローク変更治具３は、ワーク４１〜４３の供給装置近傍に配置することで、段取り替えにかかる時間を短縮することが可能である。

本方式によれば、ロボット動作でスライダ部を外部突起に引っ掛けて持上げて、グリッパ本体の爪を移動させ、スライダ部の持上げを止めてスライダ部の後端にある複数個の穴のうち、当初とは別の穴にグリッパ本体側の爪を嵌合してグリッパ装置のストローク量を変更することで、グリッパのストローク量は小さくても様々なストロークに対応でき、ツールチェンジャー等の周辺機器が不要である。

前記実施例１では、グリッパストローク変更治具３の突起部３１とスライダ部１２の凸部材１８を引っ掛けることでグリッパ本体を持上げていたが、本実施例ではスライダ部１２に凸部材１８を設けず、チャック爪部の側面に凹部を設ける場合について述べる。

（機器の構成）
図４は、本発明の第２実施例におけるグリッパ装置の一部断面正面図である。図において、グリッパ装置１の主要な構成部品は本実施例１と同様であるが、スライダ部１２の凸部材１８の代わりに、チャック爪部１１の側面に凹部１８１を設ける。ここで、第１実施例ではスライダ部１２を引っ掛ける構造であったが本実施例ではチャック爪部１１自体を引っ掛ける必要があるため、チャック爪部１１の剛性が高い場合に適用する。
また、図５にワークのハンドリング作業の例を示すが、グリッパストローク変更治具３の形状が本実施例１と異なる。グリッパストローク変更治具３は上端外側に突起部３２がある１本の柱で構成されている。突起部３２の太さは前記凹部１８１の窪みの大きさよりも数ｍｍ程度小さくする。また、突起部３２の根元柱部分の幅は、ストローク位置を最小となるように変更して電動ハンドを閉じた幅よりも小さくし、突起部３２の両端までの幅は、ストローク位置を最大となるように変更して電動ハンドを開いた幅よりも小さくすることで、ハンドの開閉位置が何処であろうとも、確実に凹部１８１を突起部３２に引っ掛けることができる。

（ストローク切り替えの説明）
作業内容も本実施例１と同様に、３種類のワークをハンドリングする作業を想定する。手順（１）及び（３）〜（５）は本実施例１と同様であるため省略する。

（２）グリッパ装置をグリッパストローク変更治具にセット
予め教示されたグリッパストローク変更治具３の位置までロボットを動作させて、グリッパストローク変更治具３の突起部３２にチャック爪部１１の凹部１８１を嵌めるようにグリッパ装置１を移動させる。

本実施例では、チャック爪部１１の側面に凹部１８１を設け、外部のグリッパストローク変更治具３の突起部３２に引っ掛けているが、チャック爪部１１の側面に凸部を設け、外部のグリッパストローク変更治具３に窪み部３３を設けて引っ掛けるようにしても良い。

本方式によれば、スライダ部分に凸部材が飛び出さないため、ハンドを小型化でき、周辺機器との干渉を減らすことができる。

前記実施例１では、グリッパストローク変更治具３の突起部３１とスライダ部１２の凸部材１８を引っ掛けることでグリッパ本体を持上げてストローク量を変更していたが、本実施例ではスライダ部１２を外部の凸部に押し付けることでストローク量を変更する場合について述べる。

（機器の構成）
図６は、本発明の第３実施例におけるグリッパ装置の一部断面正面図である。図において、グリッパ装置１の主要な構成部品は本実施例１と同様であるが、グリッパ本体の爪とスライド部分の穴の部分が異なる。具体的には、第１実施例ではスライダ部１２を外部のグリッパストローク変更治具３に引っ掛けることでグリッパ本体の突起形状の爪とスライド部分の穴の嵌合を解いていたが、本実施例ではスライダ部を外部のグリッパストローク変更治具３の凸部に押し付けることでグリッパ本体の棒形状の爪とスライダ部分の溝の嵌合を解く構造が異なる。前記スライド部分１４の上面で前記グリッパ本体１３の棒状爪部分１３２が嵌合する複数個の嵌合溝１５（図では３個）が設けられている。よって、本実施例１や本実施例２ではストローク変更中以外にはバネ１６はスライダ部１２とグリッパ本体１３を密着させるように作用するが、本実施例ではバネ１６はスライダ部１２とグリッパ本体１３を一定距離離すように作用する。
スライダ部１２の上面と、グリッパ本体を覆うグリッパ本体カバー１９に、位置決め用の嵌合部（テーパが付いた凸部と凹部で構成）５１、５２をそれぞれ設ける。
図７にワークのハンドリング作業の例を示す。本実施例１と同様に、３はグリッパストローク変更治具、 ４は作業対象ワークである。グリッパストローク変更治具３は地面に固定してあり、作業対象ワーク４の近傍に配置する。
グリッパストローク変更治具３は上部に突起部３１があり、突起部３１の上部の幅はグリッパ装置１のチャック爪の最小把持幅よりも数ｍｍ狭く取る。

（ストローク切り替えの説明）
作業内容も本実施例１と同様に、３種類のワークをハンドリングする作業を想定する。ここで、図８（ａ）では、グリッパ本体１３の棒状爪部分１３２がスライド部分１４の嵌合溝１５の中央部分に嵌っており、グリッパ本体１３は最大幅まで開いた状態を示し、嵌合溝１５はグリッパの外側から１５４〜１５６と定義する。ワーク４２をハンドリングしていた状態からワーク４３への段取り替えを下記の（１）〜（５）の手順で行う。ただし、手順（１）及び（５）は本実施例１と同様であるため省略する。

（２）グリッパ装置をグリッパストローク変更治具にセット
予め教示されたグリッパストローク変更治具３の位置までロボットを動作させて、グリッパストローク変更治具３の突起部３１にスライダ部１２を押し当てるようにグリッパ装置１を移動させる。

（３）グリッパ本体の下降と爪移動
図８（ｂ）に示すように、ロボット動作によりグリッパ本体１３を下降させることで、バネ１６が縮んだ状態で、スライダ部１２を残したまま、グリッパ本体１３が押し下がり、スライド部分１４の溝１５５（中央の溝）に嵌っていた棒状爪部分１３２が抜ける。同時に、位置決め用に設けたスライダ部１２の上面とグリッパ本体を覆うグリッパ本体カバー１９の嵌合部５１と５２の嵌合が解ける。その後、電動式ハンド１３を最小ストロークまで閉じ、棒状爪部分１３２を線分Ｃの位置まで移動させる。

（４）グリッパ本体の上昇
図８（ｃ）に示すように、ロボット動作によりグリッパ本体１３を上昇させることで、棒状爪部分１３２がスライド部分１４の嵌合溝１５６（内側の溝）に嵌る。同時に、位置決め用に設けたスライダ部１２の上面とグリッパ本体を覆うグリッパ本体カバー１９の嵌合部５１と５２が嵌合される。

本実施例では、スライダ部１４を外部のグリッパストローク変更治具３の突起部３１に押し付けているが、チャック爪部１１やスライダ部１４の剛性がある場合には、外部の平坦面に直接チャック爪部１１を押し付けるようにしても良い。

本方式によれば、スライダ部分に凸部材が飛び出さないため、ハンドを小型化でき、周辺機器との干渉を減らすことができる。また、押し付け動作で解除できるため、外部のグリッパストローク変更治具を簡素な形状にできる。

本発明は、ハンドリングや組立を用途とする産業用ロボットのグリッパ装置において、小ストロークのハンドを用いて複数のストローク位置を持たせることで、ツールチェンジャーやタレット装置が不要となり、様々な大きさのワークを把持することが可能となる。

１ グリッパ装置
１１ チャック爪部
１２ スライダ部
１３ グリッパ本体
１３１ 爪部分
１３２ 棒状爪部分
１４ スライド部分
１５、１５１〜１５３ 嵌合穴
１５４〜１５６ 嵌合溝
１６ バネ
１７ グリッパフランジ部
１８ 凸部材
１８１ 凹部
１９ グリッパ本体カバー
２ ロボット
３ グリッパストローク変更治具
３１、３２ 突起部
４、４１〜４３ ワーク
５１、５２ 位置決め用嵌合部

Claims (10)

1. ロボットの手先に搭載してハンドリング作業を行うグリッパ装置において、
   ワークを把持するチャック爪部と、
   前記チャック爪部を含み、前記チャック爪部の開閉方向と同方向に移動するスライダ部と、
   アクチュエータを備え、前記アクチュエータによって前記スライダ部と同方向に開閉動作するグリッパ本体と、
   前記スライダ部と前記グリッパ本体とを引っ張るように付勢するバネと、
   前記スライダ部に形成され前記グリッパ本体の突起形状の爪部分が嵌合する複数個の穴と、を備え、
   前記バネが伸びた状態にあるとき前記グリッパ本体を開閉させ、前記グリッパ本体の前記爪部分と前記穴との嵌合位置を変更すること、を特徴とするグリッパ装置。
2. 前記アクチュエータは位置検出器付きの電動式であることを特徴とする請求項１記載のグリッパ装置。
3. 前記アクチュエータはエア式であることを特徴とする請求項１記載のグリッパ装置。
4. 前記スライダ部の外周部分に凸部の部材を備え、前記凸部の部分を介して前記ストローク変更治具と前記スライダ部とを係合させることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のグリッパ装置。
5. 前記チャック爪部の側面に凹部を設けることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載のグリッパ装置。
6. 前記スライダ部と、前記グリッパ本体又は前記グリッパ本体を覆うカバーに、それぞれ位置決め用の嵌合部があることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のグリッパ装置。
7. 前記スライダ部と前記グリッパ本体とを引っ張るように付勢するバネと、前記グリッパ本体の突起形状の爪と、前記スライダ部の後端にある複数個の穴と、の代わりに、
   前記グリッパ本体の棒形状の爪と、前記スライダ部の上端に複数個の溝と、前記スライダ部と前記グリッパ本体とが離れるように付勢するバネと、を設けることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載のグリッパ装置。
8. ワークを把持するチャック爪部と、前記チャック爪部を含み、前記チャック爪部の開閉方向と同方向に移動するスライダ部と、アクチュエータを備え、前記アクチュエータによって前記スライダ部と同方向に開閉動作するグリッパ本体と、前記スライダ部と前記グリッパ本体とを引っ張るように付勢するバネと、前記スライダ部に形成され前記グリッパ本体の突起形状の爪部分が嵌合する複数個の穴と、を備えたグリッパ装置を手先に備えたロボットにおけるグリッパ装置のストローク変更方法であって、
   （１）前記ロボットの動作範囲に設けた突起部に前記スライダ部を引っ掛けて、前記ロボット動作によって前記グリッパ本体を前記スライダ部に対して持上げ、
   （２）前記グリッパ本体の前記突起形状の爪を予め設定された位置へ移動させ、
   （３）前記ロボット動作によって前記スライダ部の持上げを止め、前記スライダ部の前記穴のうち、当初とは別の穴に前記グリッパ本体側の前記突起形状の爪を嵌合させる、
   ことを特徴とするグリッパ装置のストローク変更方法。
9. ワークを把持するチャック爪部と、前記チャック爪部を含み、前記チャック爪部の開閉方向と同方向に移動するスライダ部と、アクチュエータを備え、前記アクチュエータによって前記スライダ部と同方向に開閉動作するグリッパ本体と、前記スライダ部と前記グリッパ本体とが離れるように付勢するバネと、前記スライダ部に形成され前記グリッパ本体の突起形状の爪部分が嵌合する複数個の係合溝と、を備えたグリッパ装置を手先に備えたロボットにおけるグリッパ装置のストローク変更方法であって、
   （１）前記グリッパ本体を前記スライダ部側に押し付けて、前記ロボット動作によって前記グリッパ本体と前記スライダ部を接近させ、
   （２）前記グリッパ本体側の前記爪部分を予め設定された位置へ移動させ、
   （３）前記ロボット動作によって前記グリッパ本体の押し付けを止め、前記スライダ部の複数個の係合溝のうち、当初とは別の溝に前記グリッパ本体側の前記爪部分を嵌合させる、ことを特徴とするグリッパ装置のストローク変更方法。
10. 請求項９におけるグリッパ装置のストローク変更方法において、
    前記（１）において前記グリッパ本体を前記スライダ部側に押し付ける際、前記ロボットの動作範囲に在る平坦面を利用すること、を特徴とするグリッパ装置のストローク変更方法。
    

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